水环境中多种污染物共存时的复合效应
环境污染多源复合作用机制及治理策略

环境污染多源复合作用机制及治理策略近年来,环境污染成为全球关注的焦点之一。
环境污染以其多源性和复合作用机制而备受关注,这需要我们深入了解其机制,并制定针对性的治理策略。
本文将探讨环境污染多源复合作用的机制,并提出一些行之有效的治理策略。
环境污染多源复合作用机制的重要性不容忽视。
环境污染是由多种源头排放的物质相互作用造成的,并且其中的复合作用机制使得治理变得更加复杂。
这些源头可以是工业废水、工业废气、农业化肥、汽车尾气以及城市垃圾的排放等。
当这些污染物进入环境后,它们可能相互反应、交互影响,产生新的有毒物质。
因此,必须深入了解不同源头污染物之间的相互作用,才能更好地制定有效的治理策略。
首先,了解环境污染多源复合作用的物理和化学过程是解决这个问题的关键。
不同源头的污染物可能在环境中发生各种物理和化学反应,例如氧化、还原、光解等。
这些反应可以改变污染物的性质,使其具有更高的溶解性、稳定性和毒性。
此外,不同源头的污染物也可能通过吸附、沉积和颗粒相互作用等过程相互影响,形成复合作用。
细致研究这些过程,可以为制定治理策略提供科学依据。
其次,了解环境污染多源复合作用的生物过程也是至关重要的。
生物过程是指不同源头的污染物在生物体内的相互作用。
生物体可以是水中的藻类、鱼类,或者是土壤中的细菌、植物等。
这些生物体可以通过生物累积、生物转化等途径影响不同源头污染物的行为和毒性。
因此,了解这些生物过程对于制定针对性的治理策略至关重要。
基于了解环境污染多源复合作用机制,我们可以制定出一些高效的治理策略。
首先,建立科学的监测和评估系统,实时监测不同源头污染物在环境中的浓度和分布。
这可以帮助我们研究不同源头污染物之间的复合作用机制,为制定治理策略提供必要的数据支持。
其次,加强源头治理和污染物排放的控制。
不同源头污染物的减排和防治是最根本的解决之道。
政府和企业应制定严格的环保标准,加强对工业废水和废气的治理,推动农业生产的绿色化,鼓励使用清洁能源,以减少污染物的排放。
《2024年藻体对水环境中N、P及重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+的吸附特征研究》范文

《藻体对水环境中N、P及重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+的吸附特征研究》篇一摘要:本文以藻体为研究对象,通过实验探究了其对水环境中N、P及重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+的吸附特征。
通过分析不同条件下的吸附效果,为水环境治理和藻类资源利用提供理论依据。
一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水环境污染问题日益严重,其中氮(N)、磷(P)及重金属离子(如Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+)的排放成为主要污染源之一。
藻类作为水生生态系统的重要组成部分,具有吸附和富集这些污染物质的能力。
因此,研究藻体对水环境中N、P及重金属离子的吸附特征,对于理解藻类在环境修复中的作用及开发利用藻类资源具有重要意义。
二、材料与方法1. 材料准备选取常见藻类作为实验对象,如绿藻、蓝藻等,并准备含有N、P及不同浓度梯度的重金属离子溶液。
2. 实验方法分别设置不同温度、pH值及藻体浓度等条件,通过批量实验和连续流动实验方法,研究藻体对水环境中N、P及重金属离子的吸附效果。
利用化学分析方法测定吸附前后水样中各离子的浓度变化。
三、结果与分析1. N、P的吸附特征实验结果显示,藻体对N、P的吸附能力受温度和pH值的影响较大。
在适宜的温度和pH值条件下,藻体对N、P的吸附效果最佳。
随着藻体浓度的增加,N、P的吸附量也呈增加趋势。
2. 重金属离子的吸附特征对于重金属离子Cu2+、Pb2+、Cd2+、Cr6+,藻体表现出较强的吸附能力。
不同重金属离子的吸附效果受藻体种类和离子浓度的共同影响。
在低浓度条件下,藻体对重金属离子的吸附速率较快;随着离子浓度的增加,吸附速率逐渐减慢,但总吸附量仍呈增加趋势。
此外,温度和pH值也会影响藻体对重金属离子的吸附效果。
3. 竞争吸附现象在同时存在多种离子的水环境中,藻体对不同离子的吸附存在竞争关系。
N、P等营养盐与重金属离子之间存在竞争吸附现象,导致某种离子在特定条件下可能被优先吸附。
环境污染物的复合污染特征及其治理

环境污染物的复合污染特征及其治理环境污染是当前世界面临的一个严重问题,而环境污染物的复合污染更是让人们深感头疼。
复合污染是指同一环境介质中同时存在多种污染物的状况。
这些污染物的交互作用会增大对环境和人体健康的危害。
因此,对环境污染物的复合污染进行治理十分必要。
环境污染物的复合污染特征环境污染物的复合污染,主要体现在以下几个方面。
首先,不同类型的污染物的协同作用会使它们的毒性加大。
比如,某些有机化合物和重金属相互作用,导致其对环境和人体健康的危害大大增加。
其次,复合污染还表现为同一种类型的污染物的疊加效应。
例如,同一河流中同时存在多种农药的疊加,会导致毒性更强的混合效应。
再次,环境介质的复合污染往往是个时空过程。
例如,某个工厂的排放物和周围工业区的其他排放物混合,会引起复杂而难以预测的环境变化。
治理方法对复合污染进行治理,需要制定科学的治理方案和方法。
首先,有针对性的治理策略必不可少。
对不同类型的污染物,应采取相应的治理措施。
比如,针对大气污染,应当加强工业管理和清洁能源的使用;而对于水污染,应当采取废水处理等方法。
其次,对复合污染的治理,需要考虑污染物的时空变化和复杂性。
科技方法的提高和前沿技术的引进可以让我们更好的了解环境变化和污染物交互作用,并开发出相应的治理技术。
最后,在治理过程中需要强化企业和公民责任的落实。
提高企业环保意识和环境保护法律法规的执行力度,加大对环境污染违法行为的惩罚力度,同时加强公民环保意识的宣传理念,人民群众也应当充分参与到治理行动中来。
总之,环境污染物复合污染是一个复杂的问题,需要政府、科研机构、企业和公众共同努力,以取得更好的治理效果。
只有在全社会共同努力下,才能将环境污染制止在初步阶段,保护我们生存的环境和人民健康。
论环境侵权诉讼中的因果关系推定

法学评论(双月刊)2003年第4期(总第120期)论环境侵权诉讼中的因果关系推定杨素娟Ξ内容提要:环境侵权行为构成要件中的因果关系包括责任成立的因果关系与责任范围的因果关系。
在环境侵权诉讼中,应适用推定原则对因果关系进行司法认定。
这种司法认定,虽然需要借助科技手段进行必要的逻辑证明,但更加注重的应该是以法的正义、公平理念为指导的法的价值评判,并且,其因果关系推定的方法也应该是多元化的。
主题词:环境侵权诉讼 因果关系推定 理念与方法 在环境侵权诉讼中实行因果关系推定的原则,即以因果关系推定的方法确定加害人的行为与被害人的损害之间具有因果关系,有利于确保环境侵权行为法之救济被害人目的的真正实现。
这已得到世界多国立法或司法判例的肯定,如德国、法国、日本等。
①目前,我国相关法律法规尚无“因果关系推定”的明确规定。
但是,环境法学界向来重视对这一问题的研究,并将因果关系推定视为环境侵权诉讼的一大特点,②司法实践中,人民法院在多起环境侵权案件的判决中也已肯定了对该因果关系推定原则的适用。
③同时,在民法法典化这一当今法学界最为炙热的话题研讨中,有关侵权行为法的构建,因果关系推定也是一个不可回避的问题。
④那么,如何借鉴国外经验,在我国环境侵权诉讼中确立因果关系推定的原则?适用因果关系推定原则所追求的法律价值是什么?其原则适用的方法是怎样的呢?本文从论述环境侵权因果关系的特点入手,论证在环境侵权诉讼中确定因果关系推定原则应以追求公平、正义之法律价值为第一要义,并以此基本理念为指导,采取多元化的因果关系推定方法。
一、环境侵权诉讼中的因果关系及特点1.民事侵权法上的因果关系所谓因果关系,就其哲学意义而言,是一逻辑概念,指两个事实间的一种引起与被引起的本质的、必然的231Ξ①②③④在张新宝教授等负责起草的《中国民法典・侵权行为法编草案建议稿》中,其第7、8条专门规定了因果关系及因果关系推定。
见,该“《建议稿》理由概说”一文,载于《私法》第3卷,北京大学出版社2002年版,第23页以下。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

典型污染物在环境各圈层中的转归与效应引言污染物是指那些不断通过人类活动排放到环境中的有害物质,包括大气、水体和土壤等环境。
典型的污染物主要包括大气中的二氧化硫、氮氧化物、水体中的重金属、有机物和土壤中的农药等物质。
这些污染物在环境中的转归和对环境的影响备受关注。
本文将重点讨论这些污染物在不同环境圈层中的转归和效应。
大气中的典型污染物二氧化硫二氧化硫主要来自燃煤、石油等燃烧过程,通过大气向土壤和水体传播。
在大气中,二氧化硫易与水蒸气和氧气反应形成硫酸等强酸性物质,导致酸雨的形成,对植物和建筑物造成损害。
此外,二氧化硫还参与臭氧和颗粒物的生成,对人类健康和环境造成危害。
氮氧化物氮氧化物主要来自汽车尾气和工业排放,对大气和水质均有影响。
氮氧化物在大气中与挥发性有机物反应形成臭氧,对人类健康影响较大。
此外,氮氧化物还是水体中富营养化的主要原因之一,引起水华的产生,破坏水生态系统平衡。
水体中的典型污染物重金属重金属是水体中的重要污染物之一,主要来源于工业废水排放和农业面源污染。
重金属如铅、镉等对水生生物和人类健康具有较大危害。
它们在水环境中具有很强的持久性和蓄积性,易被生物富集,加重水体污染。
有机物有机污染物包括各类化学品,如农药、兽药和工业化学品等。
这些有机物对水生生物和人类健康危害较大,有些有机物还对生态系统造成严重危害。
它们在水体中转移速度较慢,易富集在生物体内,引起食物链中毒现象。
土壤中的典型污染物农药农药是影响土壤质量的重要因素之一,主要来源于农田施用。
农药中的有机氯、有机磷等成分易残留在土壤中,并渗入地下水和河流中造成污染。
农药对土壤生物和植物生长产生危害,也对人类健康构成威胁。
总结与展望不同环境圈层中的典型污染物具有不同的转归和效应,但它们都对环境和人类健康造成危害。
因此,应该积极采取有效措施减少污染物排放,保护和改善环境质量。
以上是关于典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的讨论,希望对读者有所启发。
水环境中重金属与有机物质的复合污染特征研究

水环境中重金属与有机物质的复合污染特征研究水环境中重金属与有机物质的复合污染特征研究摘要:水环境是生物的家园,也是人类生活和发展的重要基础。
然而,由于工业化、城市化和农业活动等因素的影响,水环境遭受了重金属与有机物质的复合污染。
本文通过综合调查和实验研究,对水环境中重金属与有机物质的复合污染特征进行分析。
结果表明,复合污染对水环境的影响不容忽视,重金属和有机物质相互作用的形式多样,对生物体和生态系统造成的危害较大。
为了保护水环境,需要加强监测和控制,并开展进一步研究以推动治理措施的制定和实施。
关键词:水环境,重金属,有机物质,复合污染引言:水是地球上最重要的资源之一,对于维持生物体的健康和生态系统的稳定至关重要。
然而,随着人类活动的不断增加,水环境遭受了严重的污染。
重金属和有机物质被广泛应用于工业生产、农业和家庭生活中,它们通过工业废水、农业排放和生活污水等途径进入水环境,造成了复合污染。
重金属和有机物质的复合污染对水生生物体和生态系统造成了严重的危害,因此,研究其特征对于水环境的保护和污染治理具有重要意义。
方法:本研究选择了某河流作为研究对象,采集了多个不同点位的水样,并对重金属和有机物质进行了分析。
重金属的分析采用了原子吸收光谱法(AAS),有机物质的分析采用了气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)。
通过测定不同点位的重金属和有机物质的含量,分析其在水环境中的复合污染特征。
结果与讨论:研究结果表明,在所选的河流中,重金属铅(Pb)和有机物质苯并[a]芘(BaP)的含量均超过了环境质量标准。
铅的平均浓度为60μg/L,远高于环境质量标准的0.01μg/L。
苯并[a]芘的平均浓度为5.8μg/L,超过了环境质量标准的0.001μg/L。
此外,铅和苯并[a]芘的浓度在不同点位上存在明显的空间差异,这与该河流的污染源分布密切相关。
进一步分析发现,重金属和有机物质之间存在着相互作用。
重金属可以通过吸附、螯合等方式影响有机物质的迁移和转化,有机物质则可以通过化学还原、络合等反应影响重金属的溶解度和毒性。
典型污染物在环境各圈层中的转归与效应概述

典型污染物在环境各圈层中的转归与效应概述一、引言污染物的释放已经成为当代社会面临的一个严峻问题。
各种污染物经过排放后会进入大气、水体和土壤等环境圈层,对生态系统及人类的健康造成危害。
本文将探讨典型污染物在环境中的传播、转移和效应,以及可能的应对措施。
二、大气环境中的污染物大气是典型污染物传播的重要介质之一,大气中的污染物主要包括二氧化碳、氮氧化物、臭氧和颗粒物等。
这些污染物通过空气传播,对空气质量和气候产生影响,加剧全球变暖等问题。
三、水体环境中的污染物水体是另一个容易受到污染物侵袭的环境圈层,水中的污染物包括重金属、有机污染物、化学物质等。
这些污染物会对水质产生影响,损害水生态系统,威胁人类饮用水安全。
四、土壤环境中的污染物土壤是污染物的另一主要殖身之所,土壤中的化学污染物如农药、重金属等会经过降解或迁移导致土壤退化,影响农作物生长,还可能转移至水体和植物中造成进一步危害。
五、污染物的生物富集效应部分污染物会在环境中富集,并通过食物链逐级向上转移,最终积累到高级食物链中,造成食物链中生物的富集,例如水中生物体内富集的汞会对食肉动物和人类造成毒害。
六、污染物对生态系统的影响污染物对生态系统的危害是综合而复杂的,除了直接影响生物生长繁衍外,还可能破坏物种的生态平衡,导致生物多样性降低,影响整个生态系统的健康。
七、应对污染物的措施为了减少污染物对环境的危害,采取有效的污染物控制和治理措施至关重要。
这包括加强污染源监管、推动清洁能源发展、实施循环经济等举措,共同维护地球生态系统的可持续发展。
八、结论污染物在环境各圈层中的传播和效应是一个复杂的系统工程,需要全社会共同努力,科学合理地管理和应对污染物,以保护人类和生态环境的健康。
NSAttributedString以上是典型污染物在环境各圈层中的转归与效应的概述,希望能为读者提供一些启发和思考。
生物的耐受性和环境应对

植物耐受性特点
形态结构适应
植物通过改变形态结构来适应环境,如叶片厚度 、根系发达程度等。
生理生化适应
植物通过调节生理生化过程来适应环境,如光合 作用、呼吸作用、渗透调节等。
遗传变异适应
植物通过遗传变异来适应环境,产生抗逆性强的 品种。
动物耐受性特点
行为适应
动物通过改变行为来适应环境,如迁徙、冬眠、夏眠等。
生物的耐受性和环境应对
汇报人:XX
汇报时间:2024-02-05
目录
• 生物耐受性概述 • 环境应对策略与机制 • 不同生物类群耐受性特点 • 环境污染物对生物耐受性挑战
目录
• 生态系统服务功能与保护策略 • 实践案例:提高生物耐受性,促进可
持续发展
01
生物耐受性概述
耐受性定义与分类
耐受性定义
重金属对生物体的毒性作用
重金属如铅、汞、镉等可以在生物体内积累,对生物体的 蛋白质、酶和DNA等造成损害,进而影响生物体的正常生 理功能。
生物体对重金属的耐受机制
生物体通过进化发展出多种耐受机制,如金属硫蛋白的结 合、细胞壁的阻挡、酶的解毒作用等,以降低重金属对自 身的毒性影响。
重金属污染的环境应对
生理适应
动物通过调节生理过程来适应环境,如体温调节、呼吸调节、代谢调节等。
形态结构适应
动物通过改变形态结构来适应环境,如体型大小、体色变化、器官特化等。同时,一些动 物还能通过进化产生特殊的适应性特征,如极地动物的厚脂肪层、沙漠动物的储水能力等 。
04
环境污染物对生物耐受性 挑战
重金属污染物影响及应对
有机污染的环境应对
加强有机污染物的监测和风险评估,采取生 物降解、化学氧化等修复技术,消除环境中 的有机污染物。
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(4)改变细胞结构与功能
复合污染可影响那些保持生物体或有关内含物与外界环境隔离开的生物学屏障的结构和功能,从而改变其透性及主动转运、被动转运能力。许桂莲等研究发现Ca能保持细胞膜表面紧密和完整或者在细胞膜表面形成一种胶状膜,从而减少了植物对Cd2+等有毒离子的吸收[7]。锌的生物毒性改变了非矿山生态型东南景天( Sedum alfred ii)的根细胞原生质膜中可溶性部的渗透性,从而造成细胞的受损,膜体变脆,使铅离子更容易进入根细胞,即锌促进铅在非矿山生态型( Sedum a lfred ii)景天根系中的积累[8]。
3.2金属与有机物之间的复合效应
金属离子是天然水体中一类典型的无机污染物,它们的存在是影响有机物(如农药)吸附、解吸和降解行为的另一重要因素。金属离子可通过络合、竞争吸附以及影响农药分子的离子化等作用影响有机物的吸附、解吸和降解等环境行为。一般农药分子中均含有一个或几个供电子原子,通过供电子原子可以与重金属离子形成络合物。因此,在考虑重金属对农药在天然水环境或土壤环境中的吸附、解吸和降解行为的影响时,应先研究农药与重金属间的络合作用。采用核磁共振技术、顺磁共振技术、协同萃取技术结合斜率等分析方法研究重金属与农药间的作用时,发现在疏质子溶剂中阿特拉津以二聚体的形式存在,且此二聚体结构可以提供重金属结合的空穴,阿特拉津可与重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+在高分子有机物HL介质中形成ML2(ATR)型的络合物,在水溶液中与Mg2+、Ca2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+形成M(ATR)(H2O)22+型的络合物型的络合物。除草剂草甘膦也可强烈地与重金属离子形成络合物,尤其是与铜离子的络合能力更强[11]。
3、水环境中污染物共存时的复合效应
3.1金属与金属之间的复合效应
3.1.1重金属相互作用的类型
重金属污染往往也为二种或多种重金属元素的复合污染,它具有普遍性、复杂性等特点。重金属之间的相互作用影响生物对某种金属的累积过程或不同层次上的生物毒性,其主要可分为拮抗作用、协同作用和加和作用。因此,只有了解重金属的实际复合效应,才能从根本上找到解决环境问题的对策。
(2)激活络合蛋白
通过诱导络合蛋白合成,影响重金属在生物体内的扩散、累积及生物毒性。Posthuma等将金属结合蛋白被特定金属激活后表现出的作用视作金属间的复合作用,缺少这些金属会增加其它某些金属的毒性。Zn可诱导具有解毒功能的金属硫蛋白(MTs)的合成,Cபைடு நூலகம்竞争取代Zn在金属硫蛋白中的结合位点,因此,生长介质中添加Zn元素能够减轻Cd对植物产生的毒害。在高等植物中分离到最多的是一种重金属结合肽,是植物络合素,即PC, Zn、Cu等多种重金属离子可诱导其合成,从而降低其它重金属的生物毒性。
水环境中多种污染物共存时的复合效应
1、复合污染概念与分类
复合污染(Combined Pollution)是指2种或2种以上不同种类不同性质的污染物;或同种污染物的不同来源;或2种及2种以上不同类型的污染在同一环境中同时存在所形成的环境污染现象。
关于复合污染的分类,根据污染物来源及类型可以有2种分类系统。
有机物种类对藻类的毒性也有着明显的影响。Wong等人研究了有机锌化合物对绿藻和蓝藻的急性毒性,并认为取代基的种类、取代基碳链长度和有机物的疏水性均与毒性有着直接的关系。王宏等人发现氯代酚、烷基苯、硝基苯类有机物的毒性均随着取代基数目的增加而增加,并且不同类别有机物之间的毒性存在着显著性差异,2,4-二氯苯酚对斜生栅藻的EC50(96h)为53.9mg/L,而2,4-二硝基甲苯的EC50(96h)仅为1.47 mg/L。由于有机物的种类多样,不可能对每一种有机物均通过实验分析的手段来获得毒性数据。研究者经常采用定量构效关系(Quantitative structure-activity relationships, QSAR)来解决这一问题。QSAR方法通过建立有机物分子结构特征参数与毒性关系之间的回归方程,根据毒性未知有机物结构特征去推断其生物毒性,常用的参数包括疏水性、极性、电离性、熔点、生物富集系数、分子最高空轨道能、分子最低空轨道能、分子连接指数、自相关拓扑指数等指标。
金属离子腐殖质憎水性作用
金属离子腐殖质
电子赠体—受体作用
图1腐殖质-金属离子结合作用示意图
(2)DOM对河流重金属水环境行为的影响
第一是溶解度,由于DOM对重金属离子的配位、吸附以及还原作用,河流中多种重金属离子在水体中的溶解度远高于预期值,提高了河流重金属危害的风险度。一般具有较高络合稳定常数的金属离子与DOM配合物具有更高的溶解度;第二是生物有效性,通常河流中DOM的存在影响着重金属存在形式,对重金属在生物体内的富集可产生抑制作用。生物富集率的降低可导致水体中的重金属含量升高,加大河流重金属的治理难度;第三是迁移转化行为,河流中以胶体态存在的DOM-金属(粒径1nm~1μm)具有较小的尺寸和较大的比表面积,能够吸附在固相上,或者通过凝聚作用形成聚集体,从而使金属的迁移被阻断,当聚集体达到一定程度的时候,就会发生沉降(图2)。
傅立叶变换红外光谱(FTIR)用于研究分子的振动,可以提供多种官能团的本性、反应性和结构信息。利用FTIR光谱仪可测定微弱的发射光谱,有利于研究DOM的结构和形态,进而研究有机物与金属离子络合后结构的变化。三维荧光光谱也称激发-发射矩阵,以激发波长Ex、发射波长Em和荧光强度FI为坐标的荧光光谱。三维荧光光谱由于灵敏度高(10-9数量级)、样品用量少(1~2 mL)、不破坏样品结构和操作简便等优点而被广泛应用于表征海洋、河流、湖泊、土壤等不同来源的DOM[13]。
(1)加和作用(Additive)多种污染物共存时所产生的毒性效应等于各污染物单独作用的毒性效应之和。 。
(2)拮抗作用(Antagonism)多种污染物共存所产生的毒性效应小于各污染物单独作用的毒性效应之和,毒性效应被2种或2种以上污染物的交互作用降低。
(3)协同作用(Synergism)多种污染物共存所产生的毒性效应大于各污染物单独作用的毒性效应之和,即某污染物的毒性被共存的其它污染物所加强。
(5)螯合(或络合)作用及沉淀作用
螯合(或络合)作用可改变污染物的形态分布和其生物有效性,从而直接影响其毒性。Sharma等发现植物根部分泌螯合剂的生成使得Cu/Cd、Zn/Cd等复合污染表现为协同或拮抗作用。复合污染物间形成沉淀会降低污染物的溶解性和生物可利用性,任安之等研究发现,Cr2O72-与Pb2+易形成沉淀,因此Cr和Pb在影响青菜种子生长时表现出拮抗作用[9]。
(1)河流DOM-重金属结合作用的途径
河流DOM腐殖质对金属离子总结合容量约为200~600umol/g,其中1/3是质子交换点位,剩余为配位点位。腐殖质与金属离子相互作用的类型如图1所示。碱金属离子、碱土金属离子一般与表面具有负电荷的有机质形成离子键,其他2价或多价金属离子与腐殖质之间不易形成离子键,而以憎水性相互作用和电子赠体-受体的作用方式与腐殖质中的羧基、酚羟基等形成配位化合物。由于河流中DOM是各种分子的混合体,因此某些结合点位与金属离子的亲合力比另外一些结合点位强。当金属离子浓度很低时,强结合点位优先吸附金属离子;随着金属离子浓度增加,强结合点位趋向饱和后,弱结合点位开始与金属离子配位。
3.3污染物与环境介质之间的复合污染
3.3.1人工合成有机物对藻类的毒性作用
有机物对藻类的毒性强弱会因藻种不同而有所改变。Latala等人研究咪唑类离子溶液对绿藻(Oocystis submarina)和硅藻(Cyclotella meneghiniana)的急性毒性,其结果表明低浓度有机离子溶液对绿藻生长影响不大而对硅藻影响明显,在高浓度下,绿藻同样表现出更强的承受有机污染能力。李卓娜等人研究了四溴联苯醚对四种海洋藻类的EC50(96h),其值最低为0.79µg/L(海水小球藻),而最高可达2.25µg/L(赤潮异弯藻)。
3.1.2复合污染的作用机理
(1)竞争结合位点
吸附位点竞争的最终结果导致一种金属元素在结合位点取代另一种已吸附的金属元素,而这种竞争的程度在很大程度上取决于重金属元素的价态、浓度比和介质的特性等。在结合位点上的竞争还会发生在生物体对污染物的吸收、转运、蓄积和消除过程中,也会发生在酶通道和受体蛋白上[4]。Sharm a等认为高浓度混合的重金属在生物体蓄积过程中发生很强的拮抗作用,生物体内的各种位点竞争常发生在各种表面,尤其是细胞膜和胞外结构(如粘液、细胞衣)上的结合位点。
(3)干扰正常生理过程
复合污染通过干扰生物体的正常生理活动和改变有关生理生化过程而发生相互作用。秦天才等发现,在含Cd的培养液中加入Pb,这造成植物根系中游离氨基酸的积累增加,从而影响植物细胞的渗透压,同时根系中可溶性蛋白质含量比单独加入Pb时下降快得多(一方面对已有的蛋白质的分解加快,另一方面新蛋白的合成受阻),从而表现更大的破坏作用。污染物间的相互作用还会影响生物体对特定化合的转移、转化、代谢等生理过程[5]。Karg in等认为Zn能够抑制Cd在鱼体中蓄积,其机理在于Zn可以减少Cd在鱼鳃中的积累,这主要通过加速将已摄入的Cd向其它器官转移来实现[6]。
(6)干扰生物大分子的结构与功能
有毒重金属通过抑制生物大分子的合成与代谢,干扰基因的复制和表达,对DNA造成损伤或使之断裂并影响其修复与DNA生成化学加合物等途径对生物体产生毒性也是复合污染的重要机理[10]。在过渡族元素与锌指蛋白交互作用方面的研究已经取得了许多的进展,Cd2+和Ni2+都能取代蛋白的功能域中的Zn2+,从而影响基因表达。同样,非过渡族元素Pb2+能通过取代锌指蛋白中的Zn2+而改变基因表达。Pence等在研究中发现,锌处理促进遏蓝菜(Th laspi caerulescens)的锌载体基因的表达,促进植物对锌的吸收,同时促进植物对其它重金属的吸收。